Впервые изучены внутренности элементарной частицы

Физики-ядерщики, работающие в Национальной ускорительной лаборатории Джефферсона (США), впервые измерили распределение давления внутри протона. Оказалось, что кварки, из которых состоит элементарная частица, подвергаются давлению, равному 100 дециллионам (10 в 35 степени) паскаль (Па), что лишь в 1...



Физики-ядерщики, работающие в Национальной ускорительной лаборатории Джефферсона (США), впервые измерили распределение давления внутри протона. Оказалось, что кварки, из которых состоит элементарная частица, подвергаются давлению, равному 100 дециллионам (10 в 35 степени) паскаль (Па), что лишь в 10 раз больше значений в центре нейтронной звезды. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Измерение стало возможным благодаря объединению партонной модели с моделью гравитационных формфакторов. Первая предполагает, что адроны (в данном случае, протоны) состоят из нескольких точечных образований — партонов, — которые способствуют неупругому рассеянию электронов. Она была предложена Ричардом Фейнманом в 1969 году, а позднее стало ясно, что партонами являются кварки и глюоны (переносчики сильного взаимодействия).

Гравитационные формфакторы позволяют описать структуру адрона по влиянию, оказываемому им на другие частицы через гравитационное взаимодействие. Однако этот тип взаимодействия слишком слаб для регистрации. Объединение партонной модели и формфакторов позволяет определить структуру, используя электромагнитный зонд, состоящий из пучка электронов. Последние выстреливаются в ядра атомов, где они взаимодействуют с кварками, вызывая глубоко виртуальное комптоновское рассеяние (DVCS).

При DVCS электрон, попавший в протон, обменивается виртуальным фотоном с кварком, передавая протону энергию. Впоследствии протон излучает ее в виде другого фотона. В результате электрон подвергается неупругому рассеиванию (поскольку порождается новая частица — фотон), в ходе которого происходит упругое (комптоновское) рассеяние фотона (общая энергия системы фотон-протон не изменяется). Этот процесс можно описать теми же уравнениями, что и взаимодействие протона с пучком гипотетических гравитонов. Так, два фотона, каждый со спином 1, эквивалентен гравитону, который должен иметь спин 2.

По словам исследователей, они выявили экстремально высокое давление, направленное из центра протона наружу и гораздо более низкое давление — вблизи периферии и направленное вовнутрь. Такое распределение обусловлено сильным ядерным взаимодействием, которое удерживает три кварка друг с другом.

Больше важных новостей в Telegram-канале «Лента дня». Подписывайся!
52559 common\models\News

0 Комментариев

или зарегистрируйтесь, что бы оставить комментарий!

Популярные новости

Ученые из Потсдамского института изучения климатических изменений пришли к выводу, что увеличение глобальной температуры на полградуса усилило экстремальные погодные условия, образующиеся по всей планете. Так, чаще стали возникать сильные ливни, грозы, а также продолжительные периоды аномальной жар...

Ученые из Лондонского университета королевы Марии назвали эффективный способ избавиться от хронической усталости. Соответствующее исследование опубликовано в журнале The Lancet, кратко о нем сообщает издание The Telegraph. Справиться с синдромом хронической усталости помогут регулярные занятия физк...

Ученые из Квинслендского университета (Австралия) показали, что низкие температуры способствуют накоплению повреждений ДНК, появление которых было изначально спровоцировано действием ультрафиолетового излучения. Об этом сообщает Общество экспериментальной биологии (Великобритания). Специалисты в ла...

Астрофизик Ян Ха из Университета Темпл (США) рассчитал массы звезд, которые затем превратились в черные дыры, столкновение которых породило гравитационную волну — событие GW150914. Препринт исследования имеется в редакции «Ленты.ру». Согласно оценкам Ха, перед превращением в черные дыры пара звезд ...

Канадские ученые показали, что средняя максимальная продолжительность жизни человека (то есть усредненная по всем долгожителям Земли) как минимум больше, чем считалось ранее. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature, кратко о нем сообщает Университет Макгилла (Канада). К своим выв...

Канадские, британские и немецкие ученые в первом масштабном общеевропейском исследовании подтвердили, что неоникотиноиды отрицательно влияют на популяции пчел. Две соответствующих работы опубликованы в журнале Science. В первом исследовании ученые наблюдали за тремя видами пчел, которые обитали в р...

НАСА опубликовало новый каталог материалов наблюдений космического зонда «Кеплер». Так, ученые обнаружили 10 новых экзопланет, сопоставимых по размерам с Землей и расположенных в зоне обитаемости своих звезд, говорится на сайте агентства. Всего специалистам удалось обнаружить 219 новых планет, а в ...

Запуск мощнейшей китайской ракеты-носителя «Великий поход-5» («Чанчжэн-5») прошел неудачно. Об этом в воскресенье, 2 июля, сообщает агентство «Синьхуа». Что стало причиной провала, пока неизвестно. Для расследования инцидента создана экспертная комиссия. «Великий поход-5» был запущен с космодрома В...

Французские ученые рассчитали высоту волн в водоемах Титана — крупнейшего спутника Сатурна. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters, о нем сообщает издание Daily Mail. В высоту волны достигают одного сантиметра, в длину — 20 сантиметров. Возмущения фо...

Российские ученые из Института леса имени Владимира Сукачева (Красноярск) Сибирского отделения Российской академии наук назвали агрокультуры, которые могут стать популярными во второй половине XXI века. Об этом сообщает корреспондент «Ленты.ру». «При потеплении климата увеличится продолжительность ...

Ученые из Бразилии, Германии, Сингапура, Великобритании и США спрогнозировали наступление катастрофы в Амазонской низменности. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature. Специалисты рассчитали индекс DEVI (Dam Environmental Vulnerability Index) для различных территорий, относящихся...

НАСА опубликовало на YouTube архивные видеозаписи летно-исследовательского центра имени Армстронга (Armstrong Flight Research Center — AFRC). На данный момент на хостинге размещено около 300 роликов центра с различными испытаниями и исследованиями специалистов, пишет Motherboard. До этого момента в...

Последние новости